Kāpēc jāpievieno akumulatori
Akumulators, tāpat kā kondensators, var uzglabāt enerģiju. Atšķirībā no vienkāršas galvaniskās baterijas, kur ķīmiskās reakcijas, kas rada elektrību, ir neatgriezeniskas, akumulatoru var uzlādēt. To darot, joni tiek šķirti viens no otra, un akumulatora iekšējā ķīmija tiek uzlādēta kā atsperes. Pēc tam šie joni "uzlādētā" ķīmiskā procesa dēļ savus papildu elektronus ziedos elektriskajai ķēdei, paši cenšoties atgriezties skābā elektrolīta neitralitātē.
Viss ir labi, tikai no akumulatora enerģijas daudzums, ko tas spēj radīt pēc pilnas uzlādes, ir atkarīgs no tā kopējās masas. Un svars ir atkarīgs no veiktspējas - ir standarti, un baterijas tiek izgatavotas atbilstoši šiem standartiem. Tas ir labi, ja elektrības patēriņš ir līdzīgi standartizēts. Piemēram, kad jums ir automašīna, kas dzinēja iedarbināšanai prasa noteiktu daudzumu elektrības. Nu, viņu citām vajadzībām - automātikas barošanai stāvlaukumā, slēdzenes darbināšanai ar pretaizdzīšanas ierīcēm utt. Bateriju standarti un ir paredzēti dažāda veida transportlīdzekļu darbināšanai.
Un citās jomās, kur nepieciešams stabils pastāvīgs spriegums, pieprasījums pēc jaudas parametriem ir daudz plašāks un daudzveidīgāks. Tāpēc, ja jums ir viena tipa un stingri identiski akumulatori, varat domāt par to izmantošanu dažādās kombinācijās un efektīvākas uzlādes metodes, nekā ir banāli tos visus pēc kārtas uzlādēt.
Barošanas avotu pievienošana
Tāpat kā kravas, piemēram, spuldzes, arī baterijas var savienot gan paralēli, gan virknē.
Tajā pašā laikā, kā var uzreiz aizdomāties, kaut kas ir jāapkopo. Kad rezistori ir savienoti virknē, to pretestība tiek summēta, strāva uz tiem samazināsies, bet caur katru no tiem tā iet tāpat. Tāpat strāva tāpat plūst caur sērijveida akumulatoru savienojumu. Tā kā to ir vairāk, spriegums pie akumulatora izejām palielināsies. Līdz ar to ar pastāvīgu slodzi ieplūdīs lielāka strāva, kas vienlaikus izmantos visas akumulatora jaudu, kas pievienota šai slodzei, visas akumulatora ietilpību.
Paralēlais slodžu savienojums noved pie kopējās strāvas pieauguma, savukārt spriegums katrā pretestībā būs vienāds. Tas pats ir ar baterijām: paralēla savienojuma spriegums būs tāds pats kā vienam avotam, un strāva kopā var dot vairāk. Vai arī, ja slodze paliek tāda, kāda tā bija, viņi varēs to piegādāt ar strāvu tik ilgi, kamēr to kopējā jauda būs palielinājusies.
Tagad, konstatējot, ka ir iespējams savienot baterijas paralēli un virknē, mēs sīkāk apsvērsim, kā tas darbojas.
Apkures radiatoru vienas caurules savienojums
Viencauruļu radiatora savienojuma shēma ir vienkāršākā. Dzesēšanas šķidrums tiek piegādāts un noņemts tajā pašā caurulē. Bet uzstādīšanas vieglumu kompensē šādas sistēmas trūkumi - visi tīkla radiatori silda nevienmērīgi, pirmais no tiem saņem vairāk siltuma, pēdējais mazāk. Temperatūras starpība dažādu tīkla galu radiatoros var būt diezgan pamanāma un sasniegt desmit grādus.
Šī iemesla dēļ apkures radiatoru savienojumu ar vienu cauruli vislabāk izmantot čuguna akumulatoriem. Uzstādot alumīnija vai bimetāla radiatorus, temperatūras starpība palielinās.
Sistēmas trūkumu var daļēji novērst, uzstādot apvedceļu, kas dzesēšanas šķidrumu pārnes no augšējās padeves caurules uz apakšējo izplūdes cauruli. Automātikas kontrolei starp radiatora ieplūdi un apvedceļu ir ievietots vārsts vai termostats.
Kā darbojas ķīmiskais barošanas avots
Pārtikas avoti, kuru pamatā ir ķīmiskie procesi, ir primāri un sekundāri. Primārie avoti sastāv no cietiem elektrodiem un elektrolītiem, kas tos savieno ķīmiski un elektriski - šķidri vai cieti savienojumi. Visas vienības reakciju komplekss darbojas tā, ka tam raksturīgā ķīmiskā nelīdzsvarotība tiek izvadīta, kā rezultātā tiek panākts zināms komponentu līdzsvars. Šajā gadījumā izdalītā enerģija uzlādētu daļiņu veidā izdziest un rada elektrisko spriegumu spailēs. Kamēr ārā nav uzlādētu daļiņu aizplūšanas, elektriskais lauks palēnina ķīmiskās reakcijas avota iekšienē. Pievienojot avota spailes ar nelielu elektrisko slodzi, strāva iet cauri ķēdei, un ķīmiskās reakcijas atsāksies ar jaunu sparu, atkal piegādājot spailēm elektrisko spriegumu. Tādējādi spriegums avotā paliek nemainīgs, lēnām samazinoties, kamēr tajā saglabājas ķīmiskā nelīdzsvarotība. To var novērot ar lēnu, pakāpenisku sprieguma samazināšanos pāri spailēm.
To sauc par ķīmiskā elektrības avota izlādi. Sākotnēji tika konstatēts, ka šāds komplekss reaģē ar diviem dažādiem metāliem (varu un cinku) un skābi. Šajā gadījumā metāli tiek iznīcināti izplūdes procesā. Bet tad viņi izvēlējās tādus komponentus un to mijiedarbību, ka, ja pēc sprieguma samazināšanas spailēs izlādes rezultātā tas tur tiek mākslīgi uzturēts, tad caur avotu atkal plūst elektriskā strāva, un ķīmiskās reakcijas var atkal atgriezties izveidojot iepriekšējo nesabalansēto stāvokli kompleksā.
Pirmā tipa avotus, kuros komponenti tiek neatgriezeniski iznīcināti, pēc šādu procesu atklājēja Luidži Galvani sauc par primārajām jeb galvaniskajām šūnām. Otrā veida avotus, kas ārējā sprieguma ietekmē spēj mainīt visu ķīmisko reakciju mehānismu un atkal avota iekšienē atgriežas līdzsvara stāvoklī, sauc par otrā veida avotiem jeb elektriskajiem akumulatoriem. No vārda "uzkrāt" - sabiezēt, savākt. Un to galveno iezīmi, kas tikko aprakstīta, sauc par uzlādi.
Tomēr ar baterijām viss nav tik vienkārši.
Ir atrasti vairāki šādi ķīmiskie mehānismi. Ar dažādām vielām, kas tajās iesaistītas. Tāpēc ir vairāki akumulatoru veidi. Un viņi izturas atšķirīgi, uzlādē un izlādējas. Dažos gadījumos rodas parādības, kas ir ļoti labi zināmas cilvēkiem, kuri ar tām nodarbojas.
Un praktiski visi ar viņiem nodarbojas. Baterijas kā autonomus enerģijas avotus izmanto visur, visdažādākajās ierīcēs. Sākot no maziem rokas pulksteņiem līdz dažāda lieluma transportlīdzekļiem: automašīnām, trolejbusiem, dīzeļlokomotīvēm, motorkuģiem.
Dažas bateriju funkcijas
Klasiskais akumulators ir automobiļu svina-sulfāta akumulators. To ražo akumulatoru veidā, kas virknē pievienoti akumulatoram. Tās lietošana un uzlāde / izlāde ir labi zināma. Bīstami faktori tajos ir kodīga sērskābe, kuras koncentrācija ir 25–30%, un gāzes - ūdeņradis un skābeklis -, kas izdalās, kad uzlāde turpinās pēc tam, kad tā ir ķīmiski pabeigta. Gāzu maisījums, kas rodas ūdens disociācijas rezultātā, ir precīzi pazīstamā sprādzienbīstamā gāze, kur ūdeņradis ir tieši divreiz lielāks nekā skābeklis. Šāds maisījums eksplodē pie jebkuras iespējas - dzirksts, spēcīgs trieciens.
Mūsdienu aprīkojuma - mobilo tālruņu, datoru - akumulatori ir izgatavoti miniatūrā dizainā, to uzlādēšanai tiek ražoti dažāda dizaina lādētāji. Daudzos no tiem ir vadības ķēdes, kas ļauj izsekot uzlādes procesa beigām vai līdzsvaroti uzlādēt visus elementus, tas ir, atvienot no ierīces tos, kas jau ir uzlādēti.
Lielākā daļa šo bateriju ir diezgan drošas, un nepareiza izlāde / uzlāde var tās tikai sabojāt ("atmiņas efekts").
Tas attiecas uz visiem, izņemot baterijas, kuru pamatā ir metāla litijs. Labāk nav eksperimentēt ar viņiem, bet uzlādēt tikai uz speciāli tam paredzētiem lādētājiem un strādāt ar tiem tikai saskaņā ar instrukcijām.
Iemesls ir tāds, ka litijs ir ļoti aktīvs. Tas ir trešais elements periodiskajā tabulā aiz ūdeņraža, metāls, kas ir aktīvāks par nātriju.
Strādājot ar litija jonu un citām uz tā balstītām baterijām, litija metāls var pakāpeniski izkrist no elektrolīta un vienreiz izveidot īssavienojumu šūnas iekšpusē. No tā tas var aizdegties, kas novedīs pie katastrofas. Tā kā to NEVAR atmaksāt. Tas deg bez skābekļa, reaģējot ar ūdeni. Šajā gadījumā tiek atbrīvots liels siltuma daudzums, un sadedzināšanai tiek pievienotas citas vielas.
Ir zināmi ugunsgrēka gadījumi mobilajos tālruņos ar litija jonu akumulatoriem.
Tomēr inženiertehniskā doma virzās uz priekšu, radot arvien jaunas uzlādējamas šūnas, kuru pamatā ir litijs: litija polimērs, litija nanovada. Mēģina pārvarēt trūkumus. Un tie ir ļoti labi kā baterijas. Bet ... prom no grēka labāk ar viņiem nedarīt tās vienkāršās darbības, kas aprakstītas turpmāk.
Divu cauruļu savienojums ar apkures radiatoriem
Divu cauruļu sistēmu konstrukcijā ir divi cauruļvadi - tiešie un atgriezeniskie. Atdzesētais ūdens no radiatora caur izplūdes cauruli tiek atgriezts katlā. Šāda apkures sistēma ir ļoti ērta, jo ļauj nodrošināt vienmērīgu visu tīkla radiatoru apsildi un atsevišķi regulēt to jaudu.
Divu cauruļu sistēmas var būt horizontālas vai vertikālas. Horizontāli savienojums tiek veikts ar augšējo vai apakšējo elektroinstalāciju. Vertikālās sistēmas ir ērtas mājās ar mainīgu stāvu skaitu.
Mūsdienās apsildes radiatoru divu cauruļu savienojums tiek uzskatīts par progresīvāku un veicina cilvēku dzīves komforta pieaugumu. Turklāt tie nodrošina modernāku interjera dizainu un ir ērti slēptajām blīvēm.
Avotu sērijveida savienojums
Šī ir plaši pazīstama elementu baterija, "kārbas". Konsekventi - tas nozīmē, ka tiek izcelts pirmās pluss - būs pozitīvs visas akumulatora spailes, un mīnuss ir savienots ar otrā plusu. Otrā mīnus ir ar trešā plus. Un tā līdz pēdējam. Priekšpēdējā mīnus ir savienots ar tā plusu, un tiek izcelts tā mīnuss - akumulatora otrais kontakts.
Kad baterijas ir savienotas virknē, tiek pievienots visu šūnu spriegums, un izejā - akumulatora plus un mīnus spailes - tiks iegūta spriegumu summa.
Piemēram, automašīnas akumulators, kura katrā uzlādētajā bankā ir aptuveni 2,14 volti, kopā dod 12,84 voltus no sešām kannām. 12 šādas kannas (akumulators dīzeļdzinējiem) dos 24 voltus.
Un šāda savienojuma jauda paliek vienāda ar vienas kannas jaudu. Tā kā izejas spriegums ir lielāks, slodzes nominālā jauda palielināsies un enerģijas patēriņš būs ātrāks. Tas ir, visi tiks izvadīti vienlaikus kā viens elements.
Bateriju sērijveida savienojums
Šīs baterijas tiek uzlādētas arī sērijveidā. Barošanas sprieguma plus ir savienots ar plus, mīnus mīnus.Normālai uzlādei ir nepieciešams, lai visas bankas būtu vienādas parametros, no vienas partijas un vienādi izlādētas vienlaicīgi.
Pretējā gadījumā, ja tie tiek izlādēti nedaudz savādāk, tad, uzlādējot, viens pabeigs uzlādi pirms citiem, un viņš sāks uzlādēt. Un tas viņam varētu beigties slikti. Tas pats tiks novērots ar dažādu elementu jaudu, kas, stingri sakot, ir vienādi.
Bateriju sērijveida savienojums tika izmēģināts no paša sākuma, gandrīz vienlaikus ar elektroķīmisko elementu izgudrošanu. Alesandro Volta izveidoja savu slaveno volta stabu no divu metālu - vara un cinka - apļiem, kurus viņš pārvietoja ar skābē samērcētām drānām. Konstrukcija izrādījās veiksmīgs izgudrojums, praktisks un pat deva spriegumu, kas bija pilnīgi pietiekams toreiz drosmīgajiem eksperimentiem elektrības izpētē - tas sasniedza 120 V - un kļuva par drošu enerģijas avotu.
Apkures radiatoru savienojums pa diagonāli
Bateriju diagonālais savienojums ar siltuma padeves līniju
Radiatoru pievienošana pa diagonāli ir visefektīvākā apkures sistēmas darbības iespēja. Izmantojot šo savienojumu, karstā dzesēšanas šķidrums tiek piegādāts caur augšējo cauruli vienā akumulatora pusē, un atdzesētais ūdens tiek atgriezts stāvvadā caur apakšējo cauruli otrā pusē. Šāds savienojums nodrošina maksimālu siltuma pārneses līmeni no radiatora, un to ieteicams izmantot attiecībā uz daudzsekciju konstrukcijām.
Apkures radiatoru diagonālā savienojuma nepilnības ir tās nepievilcīgajā dizainā. Papildu apkures caurules izskats ap radiatoru neizskatās ļoti estētiski, it īpaši biroju un prezentāciju telpu interjerā. Visbiežāk šāda veida savienojums tiek īstenots privātmāju celtniecībā, kur liela nozīme tiek piešķirta apkures sistēmas efektivitātes paaugstināšanai, un dizaina jautājumiem tiek piešķirta sekundāra loma.
Bateriju paralēlais savienojums
Ar paralēlu barošanas avotu savienojumu visi plusi ir jāpievieno vienam, izveidojot pozitīvu akumulatora polu, visus mīnusus otram, radot akumulatora mīnus.
Baterijas daļa
Paralēlais savienojums
Izmantojot šādu savienojumu, spriegumam, kā mēs redzam, visiem elementiem jābūt vienādiem. Bet kas tas ir? Ja pirms pievienošanas baterijām ir atšķirīgs spriegums, tad tūlīt pēc pievienošanas nekavējoties sāksies "izlīdzināšanas" process. Tie elementi ar zemāku spriegumu sāks ļoti intensīvi uzlādēt, piesaistot enerģiju no tiem, kuriem ir lielāks spriegums. Un tas ir labi, ja spriegumu starpību izskaidro to pašu elementu atšķirīgā izlādes pakāpe. Bet, ja tie ir atšķirīgi, ar dažādiem sprieguma rādītājiem, tad sāksies uzlāde ar visām sekojošajām piekariņām: uzlādētā elementa sildīšana, elektrolīta vārīšana, elektrodu metāla zudumi utt. Tāpēc, pirms elementus savieno viens ar otru paralēlā akumulatorā, ir nepieciešams izmērīt spriegumu katram no tiem ar voltmetru, lai nodrošinātu gaidāmās darbības drošību.
Kā redzam, abas metodes ir diezgan dzīvotspējīgas - gan paralēlais, gan sērijveida akumulatoru savienojums. Ikdienā mums ir pietiekami daudz elementu, kas ir iekļauti mūsu sīkrīkos vai kamerās: viena vai divas vai četras baterijas. Tie ir savienoti tā, kā to nosaka dizains, un mēs pat nedomājam par to, vai tas ir paralēls vai seriāls savienojums.
Bet, kad tehniskajā praksē ir nekavējoties jānodrošina liels spriegums, un pat uz ilgu laiku telpās tiek uzbūvēti milzīgi akumulatoru lauki.
Piemēram, radio releju sakaru stacijas ar 220 voltu spriegumu avārijas elektroapgādei periodā, kad jānovērš jebkāda kļūme strāvas padeves ķēdē, tas prasa 3 stundas ... Bateriju ir daudz.
Līdzīgi raksti:
- Veidi, kā pārveidot 220 voltu par 380
- Sprieguma zudumu aprēķins kabelī
- Darbs ar megohmetru: kam tas paredzēts un kā to izmantot?
Apkures radiatoru apakšējais savienojums
Apakšējais radiatora savienojums
Šāda apkures radiatoru savienošanas shēma tiek uzskatīta par vismazāk efektīvu siltuma pārneses ziņā. Radiatoru siltuma jauda, to lietojot, ir ievērojami samazināta, un siltuma zudumi sasniedz 10-15%. Šī iemesla dēļ tiek novērsta radiatoru izmantošana ar apakšējo savienojumu. Bet gadījumos, kad jautājuma estētiskajai pusei tiek piešķirta nozīmīga loma telpu interjerā, piemēram, uzņēmuma biroju telpās, šāda shēma ir ļoti ērta. Vai nu uzstādot dizaina radiatorus ar sarežģītām formām, vai nestandarta izvietojumu. Tas efektīvi slēpj cauruļvadus, kas visbiežāk tiek maskēti ar grīdlīstēm vai iestrādāti grīdas klājumā.
Šāds cauruļvads ir pamatots, ja tiek izmantoti bimetāla vai alumīnija radiatori, kuros ražošanas materiāla augstā siltuma vadītspēja palīdz samazināt siltuma pārneses zudumus.
